Hanf als Werkstoff: verschiedene Beispiele
Transformationsblog / Nachhaltige Werkstoffe: Klimakompetenz und Vernetzung gehen Hand in Hand

Nachhaltige Werkstoffe: Klimakompetenz und Vernetzung gehen Hand in Hand

Wie leicht geschieht es Fachleuten über die Jahre, dass man immer hochspezialisierte Themen bearbeitet und nicht mehr über seinen fachlichen Tellerrand hinaussieht? Dabei stehen wir gemeinsam vor riesigen Herausforderungen und brauchen dringend interdisziplinäre Zusammenarbeit für den Klimaschutz.

Daher ist es sehr wichtig, dass Prof. Dr. Heidrun Bögner-Balz alle Laborleiter:innen der HFT Stuttgart, die im weiteren Sinne mit nachhaltigen Werkstoffen zu tun haben, und weitere Expert:innen an einen Tisch geholt hat!.

In einem ersten Kick-Off-Workshop erfolgte im November 2022 eine systematische Bestandsaufnahme all derjenigen Labore, die sich schwerpunktmäßig mit den mechanischen, chemischen und physikalischen Eigenschaften von Baustoffen (in allen Bereichen des Bauens wie z. B. Hochbau, Tiefbau, Verkehrsinfrastruktur) auseinandersetzen.

Wie vom Struktur- und Entwicklungsplan der Hochschule (2023-2027) vorgesehen, erfolgte die Neukonzeption eines fakultätsübergreifenden Laborverbundes mit Blick auf das hochschulstrategisch wichtige Thema „Nachhaltiges Bauen“.  Ziel ist es auch, den Wissens- und Technologietransfer im Themengebiet „Werkstoffe mit reduzierten Umweltwirkungen“ zu intensivieren und das fachliche Profil der HFT Stuttgart zu stärken.

Seither werden über Fakultätsgrenzen hinweg Möglichkeiten von inter- und transdisziplinärer Zusammenarbeit in Lehre, Forschung und Transfer zum Themenbereich „Nachhaltige Werkstoffe“ ausgelotet.

Inzwischen gibt es verschiedene (interdisziplinäre) Aktivitäten bzw. Ansätze, die zusammen das Ziel verfolgen, bei den Studierenden der Fakultäten A und B folgende Kompetenzen aufzubauen:

  • Studierende erwerben vertiefte Kenntnisse von Baustoffkombinationen und deren Weiter- und Wiederverwendungsmöglichkeiten.
  • Studierende entwickeln ein ganzheitliches Verständnis für die Herangehensweisen anderer Disziplinen und das Zusammenspiel verschiedener Planer und Baubeteiligter an den Schnittstellen.
  • Durch forschendes Lernen werden die Studierenden in Projektarbeiten an wissenschaftliche Arbeitsweisen herangeführt und bekommen Zugang zu Forschungstätigkeiten.

Werkstoff Holz: Interdisziplinäres Lehrprojekt zur Neugestaltung des studentischen „Block4“

Im Rahmen verschiedener Lehrprojekte arbeiteten im Wintersemester Studierende aus der Architektur und dem Bauingenieurwesen unter dem Motto „Studierende für Studierende“ zusammen. Ziel war es, gemeinsam Lösungen für den Innenhof der HFT und insbesondere den studentischen „Block4“ zu entwerfen, die das Antlitz der HFT prägen werden und mit nachhaltigen Material- und Verbindungsmitteln geplant werden.

Zunächst entwarfen Studierende der Architektur unterstützt vom HFT-Lab-Team Ideen für die Neugestaltung des Innenhofs zwischen Bau 1 und Bau 3. In einem zweiten Projekt parallel dazu wurde in Fakultät A der Entwurf für den Block4 im Hof als Holzkonstruktion mit zentralem Entwurfselement sich wiederholender biegesteifer Rahmen weiterentwickelt.

Im Rahmen des Holzbauprojekts im WS 2023/24 (Leitung: Prof. Dr. Heidrun Bögner-Balz und Prof. Dr. Heiner Hartmann, Begleitung aus Fakultät A durch Yannick Zelenka) waren nun Studierende des (6. Semesters) Bauingenieurwesens aufgefordert, für die Rahmen eine konstruktive und lösbare, biegesteife Eckverbindung zu entwerfen, zu bemessen und im Rahmen prototypischer Experimente zu prüfen. Die Durchführung der Projekte erfolgte in enger Abstimmung zwischen den Betreuern aus beiden Fakultäten.

In der Abschlussveranstaltung des Rahmenprojekts wurden die ausgebildeten Knoten in der neu beschafften Universalprüfmaschine des Material-Experimentier-Labors auf Steifigkeit und Festigkeit geprüft. In der Abschlussveranstaltung entstand ein richtiger Wettstreit zwischen den Gruppen, und es wurde „mitgefiebert“, welche Ecke nicht nur die besten Werte erzielt, sondern auch am nächsten an die Bemessung herankommt.

Frau Prof. Dr. Bögner-Balz resümiert: „Es war eine sehr gute Veranstaltung und beeindruckend, wie sich die Detaillösungen und Berechnungen im Laufe des Semesters weiterentwickelt hatten. Toll auch, wie gut die Modelle handwerklich umgesetzt wurden und sich beim Bauen und v. a. auch durch Analyse des Bruchverhaltens in der Prüfung nochmals neue Erkenntnisse für eine Weiterentwicklung der Rahmenecken ergeben haben“.

Mit zum Erfolg dieses Projekts beigetragen haben auch die Vertreter des Schweißlabors Herr Prof. Dr. Hans-Peter Günther und Alexander Wetzel. Diese haben bei der Erstellung der Einspannvorrichtungen für die Prüfmaschine mitgewirkt. Auch die Laborant:innen des Baustoffprüflabors Andreas Geuss und Maria Ciociola haben engagiert unterstützt, so dass auch in dieser Hinsicht eine fruchtbare, laborübergreifende Zusammenarbeit zustande kam.

Weitere Hintergründe zu diesem Projekt:
https://www.hft-stuttgart.de/bauingenieurwesen/news/holzbauprojekt-block

Was heißt das für Sie?

"Klimakompetenz heißt für mich, sich mit dem Klimaschutz auseinanderzusetzen und Treibhausgasemissionen möglichst kurzfristig wirksam zu reduzieren.

Bauchemie und Baustoffkunde können zum Verstehen der Herkunft von Umweltwirkungen wie Treibhausgasemissionen beitragen und vermitteln Kenntnisse der Stärken und Schwächen von Baustoffen. So lässt sich die Fragestellung lösen:

Durch welche Baustoffe und Prozesse kann ich graue Emissionen beim Bauen reduzieren und Bauwerke mit langer Lebensdauer und geringen Instandhaltungsmaßnahmen erstellen?

Als Forscherinnen und Forscher auf dem Gebiet der Werkstoffe tragen wir eine besondere Verantwortung, innovative Materialien zu entwickeln, die Ressourcen schonen, Auswirkungen auf die Gesundheit und Umwelt reduzieren und langfristig zur Bekämpfung des Klimawandels und der Bewahrung von Rohstoffen beitragen."

Prof. Dr. Heidrun Bögner-Balz

Porträt Prof. Dr. Heidrun Boegner-Balz
Klimakompetenz

Werkstoff Hanf: Interdisziplinäre Semesterprojekt mit dem Bereichen Architektur und Akustik

Die Studierenden des Masterstudiengangs „International Master of Interior-Architectural Design“ (IMIAD) im dritten Semester setzten sich im Rahmen eines Semesterprojekts im WS 2023/24 experimentell mit dem natürlichen Material Hanf auseinander. Hervorzuheben ist, dass spannende Raumakustik-Elemente entstanden sind. Nach intensiver Arbeit fand am 14. Februar eine Vernissage statt, bei dem die Studierenden ihre Ergebnisse präsentierten. Betreut wurde das Projekt von Prof. Jens Betha (Fakultät A), M. Eng. Henrik Pauly (Hanfingenieur) und Prof. Dr.-Ing. Berndt Zeitler (Fakultät B).

Werkstoff Lehm: Natural Materials Lab

Im SoSe 2022 wurde das Wahlfach „Gestalten mit Lehm“ studiengangübergreifend für die gesamte Fakultät Architektur und Gestaltung angeboten. Das Projekt wurde von Prof. Diane Ziegler geleitet und gemeinsam mit Prof. Andreas Löffler, Prof. Juri Troy und Prof. Volkmar Bleicher betreut.

Der Kurs bestand aus mehreren Exkursionen und Vorträgen zum Thema Stampflehm: Sowohl eine Werksbesichtigung als auch die Besichtigung mehrerer realisierter Gebäude mit unterschiedlichen Nutzungen standen auf dem Programm

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